2Cr13不锈钢粉末激光直接堆积成形的组织与性能研究

第35卷　第11期中　国　激　光Vol.35,No.11 2008年11月CHIN ES E J OURNAL OF LAS ERS November,2008 文章编号:025827025(2008)1121830206

2Cr13不锈钢粉末激光直接

堆积成形的组织与性能研究

张　伟　姚建华　彭　伟　董辰辉　汤晓丹

(浙江工业大学机械制造及自动化教育部重点实验室,激光加工技术工程研究中心,浙江杭州310014)

摘要　为说明激光直接金属堆积(DMD)成形件的组织与性能特点,进行了2Cr13不锈钢粉末的直接成形实验研究。检测了不同工艺参数组合下单道熔覆、多道搭接和多层堆积的显微组织形貌,测试了2Cr13零件的硬度、耐磨损、拉伸和残余应力等性能。研究表明,单道熔覆的典型组织有柱状、胞状枝晶和等轴晶三种,其相互转化由温度梯度和凝固速率所决定;由于粉末实时供给,搭接区与预置熔覆有很大不同;多层堆积枝晶生长表现出一定倾斜性,受扫描方式影响较大;不同工艺参数下,熔覆层平均硬度为300～550HV0.2;当组织为细化的树枝晶时,成形件耐磨损性能可比调质态2Cr13提高一倍以上;成形件的平均抗拉强度比调质态2Cr13提高30%;直薄壁墙零件不同位置处残余应力不同,但残余应力水平较低。

关键词　激光技术;快速成形;组织与性能,激光直接金属堆积;2Cr13不锈钢

中图分类号　TN249 文献标识码　A doi:10.3788/CJL20083511.1830

R esearch on Microstructure and Properties of2Cr13Stainless

Steel Parts Made by Laser Direct Metal Deposition

Zhang Wei　Yao Jianhua　Peng Wei　Dong Chenhui　Tang Xiaodan

(Key L aboratory of Mechanical M anuf acture and A utomation,M inist ry of Education,

Research Center of L aser Processing Technology and Engineering,

Zhej iang Universit y of Technology,H angz hou,Zhej iang310014,China) Abstract　Direct forming2Cr13parts were studied experimentally for explaining the performance of laser direct

metal deposition(DMD)forming.The microstructure of single track cladding,multiple tracks overlapping cladding,and multi2layer deposition were observed.The mechanical properties of specimens,such as hardness, anti2abrasive,tensile and residual stress distribution,were tested.The experimental results showed that the typical patterns of single track had cellular dendritic,column dendritic,and equiaxed crystals.The patterns depended on the temperature gradient and the solidification rate of cladding.The overlapping zone of DMD specimen was different f rom that of powder preset cladding.The grains of multi2layer deposition specimen showed the characteristic of orientated growth which was influenced greatly by scanning path.Under different technological parameters,the average hardnesses of specimens changed f rom300HV0.2to550HV0.2.When the microstructure was thin dendritic crystal,the anti2abrasive property increased one time than that of2Cr13substrate which was quenched and tempered.The average tensile strength increased by30%.The residual stresses were different at different positions,but all of them were small.

K ey w ords　laser technique;rapid forming;microstructure and property;laser direct metal depositiob;2Cr13 stainless steel

收稿日期:2008203217;收到修改稿日期:2008206218

基金项目:科技部国际科技合作项目(J G2JD22008001)、浙江省教育厅科研项目(20070305)、浙江省自然科学基金(Y107489)、浙江工业大学先进制造技术与装备重中之重学科开放基金(AM T200506009)资助课题。

作者简介:张　伟(1980-),男,山东人,博士研究生,主要从事激光快速成形方面的研究。

E2mail:zhangwei_zjut@https://www.wendangku.net/doc/2f11207834.html,

导师简介:姚建华(1965-),男,浙江人,教授,主要从事激光加工技术方面的研究。

E2mail:laser@https://www.wendangku.net/doc/2f11207834.html,(通信联系人)。

11期张　伟等:2Cr13不锈钢粉末激光直接堆积成形的组织与性能研究

1　引　言

激光直接金属堆积(DMD)采用载气式同轴送粉,即粉末在载气流的带动下,沿着与激光束同轴的环形圆锥喷嘴喷出,在空中汇聚后注入熔池,经过沿预定轨迹的单道熔覆,多道搭接,多层堆积等过程,最终可堆积出所需形状的三维实体零件或仅需少量后续加工的近形件[1,2]。激光DMD成形技术由于具有激光功率高,成形材料范围广、成形件比选择性激光烧结件致密[3,4]、可自由成形等特点而成为高性能金属零件和工模具直接成形领域的一个研究热点[5]。由于成形过程较为复杂[6,7],成形件的组织和性能有别于传统的铸造、加工零件。2Cr13不锈钢属于马氏体不锈钢,整体性能较好,常用来制造抽运轴、轴套、叶轮、叶片等承受较高应力的零部件,应用非常广泛。本文研究了2Cr13不锈钢粉末激光DMD成形时的组织转变规律以及成形件的性能特点,为成形工艺控制和该类成形件的应用提供依据。

2　实验材料、设备和工艺

2Cr13不锈钢粉末主要成分如表1所示。粉末形状接近椭圆形,尺寸在32～70μm之间。基材以及性能对比试样为调质态2Cr13马氏体不锈钢。成形系统为实验室构建的7kWCO2激光成形系统,采用同轴送粉方式(图1所示),以氩气作为保护气体和粉末载气。工艺参数范围为:光斑半径R为1～2.5mm,扫描速度V s为100～500mm/min,激光功率P为1～4kW,送粉速率V p为5～15g/min,载气流速V g为3～10L/min。图2为各种2Cr13不锈钢成形件,对成形件进行了取样,用HXD21000型显微硬度计,WM22002型摩擦磨损实验仪,WE2 30液压万能材料实验机,Hitachi S24700(II)型场发射扫描电子显微镜(SEM)和Thermo Noran Vantage Eis能谱仪,X2350A残余应力分析仪, Thermoarl2Scintagx Trax型X射线衍射(XRD)仪等仪器对试样的显微组织和性能进行了检测和分析。

表1　2Cr13不锈钢粉末的主要成分(质量分数%)

Table1　Chemical composition of2Cr13stainless

steel powder(mass fraction%)

C Cr Si Ni Fe

0.2113.00 1.160.77

Bal.

图1DMD成形示意图

Fig.1Schematic of DMD

forming

图2DMD成形的2Cr13不锈钢薄壁件

Fig.2Different2Cr13stainless steel forming parts

3　显微组织分析

实验发现在不同的工艺参数组合下(光束尺寸、激光功率、扫描速度、送粉速度等),熔覆层的组织形貌、晶粒尺寸等有较大差异。激光扫描过程中熔化和凝固速率很快,温度梯度较大,同时合金材料结晶温度范围大,因此熔覆层一般呈现为树枝状的枝晶组织。枝晶的生长方式有胞状晶、柱状晶和等轴晶几种,主要由固液界面处的温度梯度和凝固速度决定[8]。激光扫描过程中,实际熔池形状较为复杂[9],凝固区各处的温度梯度和凝固速率不均匀,一般靠近基体处温度梯度大,凝固速率小,在凝固界面处温度梯度小,凝固速率大。因此单道熔覆层常得到柱状晶、胞状晶和等轴晶的混合组织。研究表明,增加送粉速率,减小扫描速率有利于生成等轴晶组织,当扫描速率小于100mm/min或扫描速率小于300 mm/min并且送粉速率大于15.58g/min时,熔覆层一般得到等轴晶组织;在本文的实验参数范围内,比较容易得到胞状枝晶组织;柱状晶比较难获得,只有当扫描速率大于800mm/min,并且给基体施加冷却时才能得到。

3.1　搭接区的组织形貌

图3是搭接系数(也称搭接率,两道重叠部分与

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中 国 激 光35卷

熔宽之比值)为30%时,试样横截面的组织形貌。从图中可看出,DMD 搭接区形貌与预置铺粉有较

大不同:预置铺粉的搭接区分布如图4(a )所示,A ,B ,C 分别是回火区、退火区和熔化区[10];DMD 由于采用同轴实时送粉,搭接实际上也是一种在已有熔覆层表面边缘堆积的过程,因此搭接区的熔合线沿

着原熔覆层的表面(如图3(a ),4(b ))。在熔合线上方为新熔覆层,在连续搭接时,由于散热较慢,一般晶粒比前道熔覆层晶粒粗大。熔合线下方为前道熔覆层,由于受到搭接过程的热影响,过饱和固溶体枝晶分解,呈现不同程度的回火状态(如图3(b ),3(c )),其组织为回火马氏体、

残余奥氏体以及碳化物等。

图3搭接区的组织形貌

(a )搭接区整体形貌;(b )熔合线下部区域形貌;(c )枝晶回火形貌(600×)

Fig.3Microstructure of cross 2section of overlapping specimen

(a )full view of overlapping zone ;(b )the zone below f usion

line ;(c )the tempering image of dendritic (600×)

图4搭接横截面分区示意图。(a )铺粉预置;(b

)同轴送粉

Fig.4Schematic representation of overlapping.(a )powder preset ;(b )coaxial feeding

图5多层堆积直薄壁墙零件的组织形貌

(a )显微组织检测位置示意图;(b )直薄壁墙顶部组织形貌;(c )直薄壁墙横截面组织形貌;

(d )往复式扫描直薄壁墙侧面组织形貌;(e )单向扫描直薄壁墙侧面组织形貌;(f )熔化区与凝固区的形状

Fig.5Microstructure of multi 2layer deposition specimen.(a )sketch map of different position ;

(b )SEM image of top horizon plane ;(c )SEM image of cross 2section ;(d )SEM image of side face under reciprocating scanning ;(e )SEM image of side face under unidirection scaning ;(f )sketch map of molten zone and solidified zone

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11期张　伟等:2Cr13不锈钢粉末激光直接堆积成形的组织与性能研究

3.2　多层堆积的组织形貌

图5为多层堆积直薄壁墙零件的扫描电镜组织形貌。图5(a )为显微组织观察位置示意图。图5(b )为顶部电镜形貌,可看出晶粒水平截面近似六边形,晶粒尺寸较均匀,平均粒径20μm 。图5(c )为横截面的扫描电镜形貌,为胞状枝晶组织。图5(d )为往复式扫描时,侧面的扫描电镜形貌,呈现出倾斜的树枝晶组织。这主要是在连续扫描过程中,熔池前沿加热,后沿冷却,热流方向(最大温度梯度方向)向后端凝固区倾斜。因此,当树枝晶沿着热流方向生长时,其凝固界面法线方向与扫描速度存在夹角θ[11](凝固角,如图5(f )),凝固后树枝晶倾斜生长特征比较明显。对于往复式扫描两层枝晶的生长方向有2

θ的夹角,而对于单向扫描枝晶生长方向一致,因此组织更均匀,通过辅助冷却,使枝晶生长始终处

于竖直正温度梯度约束下

,可大大减小θ角,这也是定向凝固的基本方法。此外,在两层堆积交接处,存

在很薄的重熔区,晶粒较粗大,而采用单向扫描并且扫描速度较快时,重熔区不明显,组织较均匀(如图

5(e ))。3.3　物相及能谱分析为进一步研究成形件的组织成分,对多层堆积试样进行XRD 分析和能谱EDX 元素面扫描分析(mapping ),分析位置为多层堆积直薄壁墙(图5(a )所示)侧面,组织为树枝晶(图5(d ),(e )所示),分析结果如图6所示。元素面扫描结果表明,Fe ,Cr ,C 等主要元素的分布比较均匀;XRD 分析结果表明,多层堆积薄壁件的主要相为铁铬合金(Fe 2Cr ),为枝晶快速冷却过程中形成的过饱和固溶体。

图6多层堆积直薄壁墙试样侧面的物相分析及元素面扫描分析

Fig.6X 2ray diff raction (XRD )analysis and area element scanning analysis of vertical thin wall specimen

图7显微硬度分布曲线。(a )不同扫描速度;(b )不同搭接系数;(c )硬度测试位置及方向示意图

Fig.7Microhardness distribution curve of different specimens

(a )different scanning speed ,(b )different overlapping rate ,(c )sketch map of test position and direction

4　机械性能分析

4.1　显微硬度

实验表明不同工艺参数组合下,成形件的硬度分布有所不同。单道熔覆层的硬度受扫描速度影响较大,如图7(a )所示。在扫描速率100～800mm/min (送粉速率为5.35g/min )范围内,单道熔覆层的平均硬度在300～550HV0.2范围内变化。当扫

描速率比较快时,熔覆层组织一般为树枝晶结构,硬度较高;当扫描速率比较慢时,熔覆层组织倾向于等轴晶生长,硬度较低。这主要是因为:扫描速率快时,熔池加热时间短,凝固速率快。一方面较快的凝固速率使晶粒细化,晶界比较多,能一定程度上抵抗外力引起的变形,使得强度和韧性增加;另一方面,由于凝固速率比较快,溶质原子(Cr ,C )来不及析出,形成了过饱和固溶体,也有利于增加硬度。当扫

3

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中 国 激 光35卷

描速率比较慢时,熔池加热时间长,凝固速率比较慢,晶粒粗大,并且溶质原子有充分的时间析出,因

此硬度较低。

图7(b )为搭接区和堆积横截面的硬度分布,送粉速度V p 为5.35g/min ,光束半径R 为1mm ,扫描速率V s 为300mm/min ,功率P 为3.00kW 。其中搭接区由于存在重熔、退火和回火,整体硬度有所下降,并且搭接系数越大,硬度下降得越明显。多层堆积的晶粒生长方向一致,晶粒尺寸均匀,层和层之间的交接区很小,因此其硬度分布较均匀。4.2耐磨损性能

采用WM 22002型摩擦磨损实验仪测试了DMD 试样(平均硬度500HV0.2)和基体试样(平均硬度250HV0.2)的耐磨损性能。试样线切割成8mm ×8mm ,厚2mm 的矩形片状,载荷250g ,摩擦副为Si 3N 4陶瓷球测试,转速600r/min ,实验时间图8试样表面的磨损形貌。(a )基材试样;(b )DMD 试样

Fig.8Abrasion pattern

(a )substrate specimen ;(b )DMD specimen

为1h 。磨损形貌如图8所示,可看出基材的磨损属于粘着磨损,有片状脱落,而DMD 试样的磨损属于磨粒磨损,有细小的犁沟。实验完毕后称量了磨损前后的质量变化,数据如表2所示。磨损测试表明DMD 试样的摩擦系数比基体降低了15%,DMD 试

样与基体的相对磨损性ε为0.418,即DMD 试样的耐磨性比基体提高了一倍以上。DMD 成形件耐磨损性能的提高,一方面是因为DMD 试样的硬度比基体高,磨损方式不同;另一方面是因为DMD 试样

由于细晶强化和固溶强化的作用,强度和韧性同时得到了提高;此外,固溶体枝晶加枝晶间网络状碳化

物的这种结构可以减少磨损过程中材料的剥离,从而更耐磨,有利于延长零件的使用寿命。

表2　磨损实验数据

Table 2　Data of abrasion test

Specimen Wearing capacity/mg

Fraction factor/μ

Substrate 1.510.586DMD

0.63

0.492

4.3　拉伸性能试验

制作了满足G B6397286规定拉伸试样,如图9

(a )所示。表3是拉伸试验测量数据,可看出纵向堆积试样的平均抗拉强度要高于横向堆积试样,这主要与枝晶生长方向有关,即沿枝晶生长方向上抗拉强度较大。DMD 试样的平均抗拉强度要比调质态基体提高30%,从图9(b )和(c )拉伸断口形貌上可看出由于DMD 试样晶粒较细,其断口“韧窝”数目比基体试样的多,并且尺寸比较小,因此抗拉强度大。DMD 拉伸试样的延伸率要低于基体,表明其塑性有所下降,但整体性能依然优于调质基体,更优于一般铸坯。需要说明的是工艺参数对试样的拉伸性能具有很大影响,如多层堆积或多道搭接结合不牢或有空隙时必然影响到试样的拉伸性能。

表3　拉伸试验测量数据及性能对比

Table 3　Data of tensile test Style σb /MPa

δ/%

Lengthwise 723.02526.39Cross direction 670.39627.88Substrate 531.542

37.88

Casting blank

≥441≥25

表4　薄壁墙零件的残余应力分布

Table 4　Data of residual stress test

Measuring position

Direction Residual stress/MPa

Side Face Top Half

Horizontal -5.6Vertical 34.7Horizontal 16.5Vertical

42.8

4.4　残余应力分布

DMD 成形过程较为复杂,零件成形后的残余

应力分布一直是比较关心的问题。DMD 直薄壁墙

零件的残余应力测试结果如表4所示(测试位置如图9(a )所示)。由于液态金属凝固过程中,一般伴随着体积膨胀,因此薄壁墙成形件总体表现出残余

4

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11期张　伟等:2Cr13不锈钢粉末激光直接堆积成形的组织与性能研究

拉应力,但残余应力水平较低;由于存在着从上到下的正温度梯度,因此晶体定向凝固的结果使得纵向

残余应力要大于横向残余应力;在堆积层间由于存在重熔,凝固速率较低,晶体生长方向性不强,由凝

固膨胀导致的拉应力相应减小,特别是在平行于扫描方向上由于冷却过程中的相变等因素的影响,残余应力转变为压应力

。

图9拉伸试样尺寸及断口形貌

(a )拉伸试样尺寸及取样方向;(b )DMD 试样断口形貌;(c )基体试样断口形貌

Fig.9Fracture pattern of tensile specimens

(a )sketch map of sampling direction and specimen size ;(b )DMD specimen ;(c )substrate specimen

5　结　论

在本文工艺参数范围内,以胞状树枝晶最为常见。搭接区熔合线附近,原有熔覆层组织出现不同程度的回火。多层堆积时,晶体生长更有方向性,从而表现出定向凝固的特征。物相分析和能谱分析表明,枝晶组织是由(Fe ,Cr ,C )过饱和固溶体枝晶和枝晶间的CrC 组成。由于固溶强化和细晶强化的双重作用,成形件的机械性能有不同程度的提高。其中,硬度根据组织形态的不同在300～550HV0.2变化。当组织为比较细化的树枝晶时,耐磨损性能可比调质态2Cr13不锈钢基体提高一倍,抗拉强度提高30%。对于直薄壁墙零件,成形后总体表现出拉应力,在晶体生长方向上应力水平较高,垂直于晶体生长方向上应力水平较低,在两层交接区横向上存在拉应力向压应力转化的倾向。

参考

文

献

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化学成分对不锈钢的组织和性能的影响

化学成分对不锈钢的组织和性能的影响 1、铬（Cr）：铬是决定不锈钢耐腐蚀性能的主要元素。 2、碳（C）：碳具有双重作用。碳是不锈钢中仅次于铬的第二号常用元素，不锈钢的组织和性能在很大程度上取决于碳含量及其分布状态。 3、镍（Ni）：镍是稳定奥氏体元素。镍是不锈钢中第三号常用元素，它在钢中起扩大奥氏体区、稳定奥氏体组织的作用。铬不锈钢加入一定量的镍后，组织的性能都发生明显变化。镍能有效地降低素体钢的脆性，改善其焊接性能，但对抗应力腐蚀性能有不利的影响，对于奥氏体钢，镍能降低钢的冷加工硬化趋势，改善冷加工性能，使钢在常温和低温下均具有很高的塑性和韧性。 4、锰和氮（Mn、N）：锰和氮可以代替镍。锰是奥氏体形成的元素，它能抑制奥氏体的分解，使高温形成的奥氏体组织保持到室温。锰稳定奥氏体的作用为镍的1/2，2%的锰可以代替1%的镍。含锰钢具有冷加工硬化效应显著、耐磨性高的优点。缺点是对晶间腐蚀很敏感，并且不能通过加钛和铌来消除晶间腐蚀。 氮也是稳定奥氏体元素，氮和锰结合能取代比较贵的镍。氮稳定奥氏体的作用比镍大。与碳相当。氮代镍的比例约为0.025：1，一般认为氮可取代2.5% ~6.5%的镍。在奥氏体中氮也使最有效的固溶强化元素之一。氮和铬的亲和力要比碳与铬的亲和力小，奥氏体钢很少见到Cr2N的析出。因此，氮能在不降低腐蚀性能的基础上，提高不锈钢的强度，研制含氮不锈钢是近几年来不锈钢工业的趋势。 5、钛和铌（Ti、Nb）：钛和铌可以防止晶间腐蚀。铬-镍奥氏体不锈钢在450~800 ℃温度区加热，常发生沿晶界的腐蚀破坏，成为晶间腐蚀。一般认为，晶间腐蚀是碳从饱和的奥氏体以Cr23C6形态析出，造成晶界处奥氏体贫铬所致。防止晶界贫铬是防止晶间腐蚀的有效方法。如将各种元素按与碳的亲和力大小排列，顺序为：钛、锆、钒、铌、钨、钼、铬、锰。钛和铌与碳的亲和力都比铬大，把它们加入钢中后，碳优先与它们结合生成碳化钛（TiC）和碳化铌（NbC），这样就避免了析出碳化铬而造成晶界贫铬。从而有效防止晶间腐蚀。 6、钼和铜（Mo、Cu）：钼和铜可以提高腐蚀性能。不锈钢的钝化作用是在氧化性介质中形成的，通常所说的耐腐蚀，多指氧化介质而言。在非氧化性酸中，

HRPS系列激光粉末烧结项目建议书

公司简介 武汉中国光谷的武汉滨湖机电技术产业有限公司是由华中科技大学（原华中理工大学）和深圳创新投资公司共同组建的高科技有限责任公司，为武汉市人民政府批准的高新技术企业。公司以华中科技大学快速制造中心为技术依托单位，采用两头在内、中间在外的运作模式，生产快速成形系统，提供快速成形/快速制模成套技术，并进行技术服务和咨询，是集科、工、贸于一体的企业，其地址在华中科技大学校园内的快速成形楼。 华中科技大学快速制造中心于1991年开始快速成形技术的研究，是我国最早开展该项技术研究的单位之一，先后得到国家科技部、国家教育部、国家自然科学基金委员会、湖北省科技厅和武汉市科技局的大力支持。 1994年开发成功薄材叠层快速成形系统样机HRP-I，于1995年9月参加北京国际机床展览会，这是我国第一台参加展览的快速成形系统，受到观众的关注，展览会还以机床界元老谈展品之高、新、尖报导了这套系统，得到业内人士的好评。 华中科技大学为加速高新技术转化为生产力，1996年，由华中科技大学、武汉市科委和深圳创新投资集团共同组建了武汉滨湖机电技术产业有限公司，并被武汉市政府批准为高新技术企业。 2000年7月，本公司的HRP-IIIA快速成形系统通过了湖北省科学技术厅组织的“薄材叠层快速成形技术及系统”鉴定，鉴定委员会由工程院院士、863专家组负责人、国内知名专家教授及高级工程技术人员组成，鉴定委员会认为HRP-IIIA快速成形系统的主要技术性能指标达到90年代末期国际领先水平。 1998年以来，公司还研制成功了基于粉末烧结方法的HRPS系列快速成形系统，以粉末为原料，可直接制成铸型、型芯或零件。 2001年4月，本公司的HRPS-IIIA快速成形系统通过了湖北省科学技术厅组织的“选择性激光烧结快速成形技术及系统”鉴定，鉴定委员会认为HRPS-III快速成形系统制件精度达到国际同类产品水平，综合性能指标达到国际先进水平。 2005年，本公司又研制出HRPM系列金属粉末熔化快速成形系统，其性能指标达到国际同类产品水平。 目前公司可向社会提供HRP(基于薄材叠层)、HRPS(基于粉末烧结)、HRPM(基于粉末熔化)、HRPL(基于光固化)、HZK(真空注型)和HRE(三维反求)系列、多种型号的成套快速成形制造系统。

金属粉末注射成型工艺讲解

新疆农业大学机械交通学院 2015-2016 学年一学期 《金属工艺学》课程论文 2015 年 12 月 班级机制136 学号220150038 姓名侯文娜 开课学院机械交通学院任课教师高泽斌成绩__________

金属粉末注射成型工艺概论 作者：侯文娜指导老师:高泽斌 摘要：金属注射成形时一种从塑料注射成形行业中引申出来的新型粉末冶金近净成型技术，这种新的粉末冶金成型方法称作金属注射成型。 关键词：金属粉末注射成型 一：金属粉末注射成型的概念和原理、 粉末冶金不仅是一种材料制造技术，而且其本身包含着材料的加工和处理，它以少无切削的特点越来越受到重视，并逐步形成了自身的材料制备工艺理论和材料性能理论的完整体系。现代粉末冶金技术不仅保持和大大发展了其原有的传统特点（如少无切削、少无偏析、均匀细晶、低耗、节能、节材、金属非金属及金属高分子复合等），而且已发展成为支取各种高性能结构材料、特种功能材料和极限条件工作材料、各种形状复异型件的有效途径。近年来，粉末冶金技术最引人注目的发展，莫过于粉末注射成型（MIN）迅速实现产业化，并取得突破性进展。 金属注射成型（Metal injection Molding），简称MIM，是传统的粉末冶金工艺与塑料成型工艺相结合的新工艺，是集塑料成型工艺学、高分子化学、粉末冶金工艺学和金属材料学等多学科交叉的产物，是粉末冶金和精密陶瓷成型加工领域中的新技术，利用磨具可注射成型，快速制造高密度、高精度、复杂形状的结构零件，能够快速准确的将设计思想转变为具有一定结构、功能特性的制品，并可直接批量生产出零件，是制造技术行业一次新的变革。 其注射机理为：通过注射将金属粉末与粘结剂的混合物以一定的温度，速度和压力注入充满模腔，经冷却定型出模得到一定形状、尺寸的预制件，再脱出预制件中的粘结剂并进行烧结，可得到具有一定机械性能的制件。其成型工艺工艺流程如下：金属粉末，有机粘接剂—混料—成型—脱脂—烧结—后处理—成品。 二：金属粉末注射成型工艺流程 2.1金属粉末的选择：首先根据产品的技术要求和使用条件选择粉末的种类，然后决定粉末颗粒尺寸。金属粉末注射成型所用的粉末颗粒尺寸一般在 0.5-20μm；从理论上讲，粉末颗粒越细，比表面积也越大，颗粒之间的内聚力也越大，易于成型和烧结。而传统的粉末冶金工艺则采用大于40μm的较粗粉末。粉末的选择要有利于混炼、注射形成、脱脂和烧结，而这往往是互相矛盾的，对于MIM的原料粉末要求很细，MIM原料粉末价格一般较高，有的升值达到传统PM 粉末价格的10倍，这是目前限制MIM技术广泛应用的一个关键因素，目前生产MIM用原料粉末的方法主要有超高压水雾化法、高压气体雾化法等。 2.2粘接剂；粘接剂是MIM技术的核心，在MIM中粘接剂具有增强流动性

金属粉末激光烧结机的功能分析与系统设计

金属粉末激光烧结机的功能分析与系统设计 文章结合金属粉末激光烧结机的功能，对该设备主要模块进行了结构分析，同时通过各模块之间的工作流程之间的配合关系，对该设备的系统及主要模块的工作流程进行了分析和设计。希望这样的探讨对于该类激光加工机器的具体设计有所助益。 标签：金属粉末；激光选区烧结；3D打印技术 1 金属粉末激光烧结机的工作原理与各功能模块的结构分析 金属粉末激光烧结机是基于金属粉末的激光选区烧结增材制造技术和相关工艺，属于3D打印技术的一个重要应用领域。金属粉末激光烧结技术是基于离散化的堆积成型原理而产生的新型数字化成型技术。从具体功能上来说，金属粉末激光烧结机的计算机成型系统根据设计工艺要求对要制造的三维实体造型进行分层切片处理，在系统中三维造型的CAD模型将被分层离散化为许多二维层面信息。同时计算机成型系统与机电控制执行系统相连，通过信息采集和数据处理的过程，将相应的运动控制指令输入执行系统。在金属粉末的激光烧结过程中，激光以一定的扫描速度和能量密度有选择性地对金属粉末进行分层扫描，是金属粉末粘结化，进而固化。该设备通过顺序完成各个层面的成型制造，最终完成与三维实体造型一致的金属零件。 1.1 扫描光路与激光发生器 扫描振镜由两个摆动电机带动的相互垂直的反色镜组成，分为X镜与Y镜。在扫描过程中，扩束后的激光光束先射入X镜，然后通过X/Y镜的两次反射，再由聚焦镜聚焦到金属粉末表面来进行成型加工。扫描振镜扫描的优点是：电机带动的振镜镜片转动惯量小，响应速度快，可以实现高速扫描；镜片的动态响应特性好；扫描速度快，且变速范围大；控制精确。基于以上优点，使用扫描振镜的激光加工成型效率高，且扫描精度高，故而该扫描光路结构在金属粉末激光烧结工艺及其相关设备中得到了更广泛的应用。作为一个独立的功能模块，通常将激光和扫描光路整合成一个激光发生器，通过数字化、参数化的方式来控制激光的烧结功率、激光束半径、烧结时间、间隔时间以及扫描间距等。根据金属粉末激光烧结工艺的具体工作步骤，一般将激光发生器设计于整个成型室的正上方，与铺粉装置配合完成对各金属粉末层的选区扫描。 1.2 成型缸的机构与成型室的结构功能 成型缸是金属粉末激光烧结机的重要组成部分，位于该设备的中心位置。金属粉末的烧结就是在成型缸内与活塞相连的平台上。根据工艺要求，每次烧结之后，加工平台会随着活塞下降一定的高度。该机构在工作过程中，由步进电机通过同步带、大带轮来驱动丝母转动。这里丝母只做转动而无上下运动，通过丝母语滚珠丝杠的相对运动，从而实现丝杠无转动的上下直线运动。丝杠与活塞相连，

MIM金属粉末注射成形工艺介绍与对比

1 一、MIM 概念及工艺流程 金属粉末注射成形是传统粉末冶金技术与塑料注射成形技术相结合的高新技术，是小型复杂零部件成形工艺的一场革命。它将适用的技术粉末与粘合剂均匀混合成具有流变性的喂料，在注射机上注射成形，获得的毛坯经脱脂处理后烧结致密化为成品，必要时还可以进行后处理 生产工艺流程如下 配料→混炼→造粒→注射成形→化学萃取→高温脱粘→烧结→后处理→成品 二、MIM 技术特点 金属粉末注射成形结合了粉末冶金与塑料注射成形两大技术的优点，突破了传统金属粉末模压成形工艺在产品形状上的限制，同时利用塑料注射成形技术能大批量、高效率生产具有复杂形状的零件：如各种外部切槽、外螺纹、锥形外表面、交叉通孔、盲孔、凹台、键销、加强筋板，表面滚花等 ·MIM 技术的优点 a.直接成形几何形状复杂的零件，通常重量0.1~200g b.表面光洁度好、精度高，典型公差为±0.05mm c.合金化灵活性好，材料适用范围广，制品致密度达95%~99%，内部组织均匀，无内应力和偏析 d.生产自动化程度高，无污染，可实现连续大批量清洁生产 ·MIM 与精密铸造成形能力的比较 ·MIM 与其他成形工艺的比较

三、MIM常用材质 四、几种MIM材料的基本性能 五、MIM产品典型应用领域 航空航天业：机翼铰链、火箭喷嘴、导弹尾翼、涡轮叶片芯子等 汽车业：安全气囊组件、点火控制锁部件、涡轮增压器转子、座椅部件、刹车装置部件等 电子业：磁盘驱动器部件、电缆连接器、电子封装件、手机振子、计算机打印头等 军工业：地雷转子、枪扳机、穿甲弹心、准星座、集束箭弹小弹等 日用品：表壳、表带、表扣、高尔夫球头和球座、缝纫机零件、电动玩具零件等 机械行业：异形铣刀、切削工具、电动工具部件、微型齿轮、铰链等 医疗器械：牙矫形架、剪刀、镊子、手术刀等 六、适合材质 不锈钢Fe合金Fe-Ni-Co合金钨钛合金工具钢高速钢硬质合金氧化铝氧化锆 2

金属陶瓷粉末注射成型技术MIM

金属(陶瓷)粉末注射成型技术 （Metal Powder Injection Molding，简称MIM） 是一项新的制造技术，美国加州Parmatech公司于1973年发明，八十年代初欧洲许多国家以及日本也都投入极大精力开始研究该技术，并得到迅速推广。特别是八十年代中期，这项技术实现产业化以来更获得突飞猛进的发展，每年都以惊人的速度递增。到目前为止，美国、西欧、日本等十多个国家和地区有一百多家公司从事该工艺技术的产品开发、研制与销售工作。日本在竞争上十分积极，并且表现突出，许多大型株式会社均参与MIM工业的推广，这些公司包括有太平洋金属、三菱制钢、川崎制铁、神户制钢、住友矿山、精工--爱普生、大同特殊钢等。目前日本有四十多家专业从事MIM产业的公司，其MIM工业产品的销售总值早已超过欧洲并直追美国。日本未来3至5年MIM产业的市场预计达20亿美元。据不完全统计，1995年全世界MIM技术制作的销售额已突破4亿美元，预计2010年MIM 潜在市场为30亿美元。到目前为止，全球已有百余家公司从事该项技术的产品开发、研制与销售工作，MIM技术也因此成为新型制造业中最为活跃的前沿技术领域，被世界冶金行业的开拓性技术，代表着粉末冶金技术发展的主方向。 中国MIM技术的研究始于1985年，由中国兵器工业五三研究所承担该课题，当时列入国家[七五]军用新材料重点预研计划，经十余年的探索，技术已基本成熟，并于1996年与上海金珠东方雪域企业有限公司合作成立了山东金珠粉末注射制造有限公司。经过几年的发展，山东金珠公司完成了MIM技术由试验室水平向产业化发展的过程，应用技术更加成熟，能够大批量生产高精尖的军用、民用产品，制品水平已接近世界同期水平，并连续三年实现产值翻番，企业的发展呈现出良好的态势。 近年来，国内努力平衡对日贸易逆差大，掌握关键性零部件的制造技术和提升制造能力，一直是政府协助业者的重要工作之一。本文对MIM技术、生产工艺过程、工艺特点、制品

不锈钢的性能和组织

不锈钢的性能与组织 不锈钢，它也是一种以铁—碳为基础的铁碳合金。只是为了出于耐腐蚀和物理及工艺性能的需要使之比普通钢多了一些合金元素。由于这些合金元素的加入，导致钢内部组织发生变化，所以在钢的性能上反映出来，这类变化是遵循一定规律的。不锈钢常用的元素和对其性能影响最大的有：硅、钛、铌、氮、铜、钴、碳、铬、镍、锰等。其中铁是最基本的元素，百分百含量也最大。 一. 决定不锈钢耐腐蚀行的主要元素是铬 在生产检验时要测定的元素有：碳、硅、锰、铬、硫、磷六种，但决定不锈钢性能的元素只有一种—铬。 1. 铬使铁基固溶体的电极电位提高 电化学腐蚀是金属腐蚀的重要表现，是最普通的腐蚀破坏，其实质是金属在介质中发生离子化。 每种金属都有自己的标准电极电位：金属 正离子+电子 金属 镁 铝 锰 锌 铬 铁 镍 锡 铅 铜 银 金 电位 （V ） -1.55 -1.3 -1.1 -0.762 -0.51 -0.44 -0.23 -0.136 -0.127 -0.34 0.799 1.5 金属的电极电位愈负，它在电解液中愈不稳定，即容易变为离子状态；反之就愈稳定，不易离子化。由于电极电位造成的电化学腐蚀，不一定发生在两种不同的金属之间，在同一种金属内部（共晶体、共析体）及同一零件两个部位也容易发生。如长期露出水面和在水下的同一种钢材腐蚀程度就不一样。 铁，标准电极电位为负值，欲使之耐腐蚀，就必须提高它的电极电位。实践证明，把铬加入铁基固溶体后，可使其电极电位提高，并当铬达到一定浓度时，就会发生突变。当含铬量达到1/8,2/8,3/8……的比例时，铁基固溶体的电极电位呈跳跃式增高，腐蚀大幅降低，这一规律叫n/8定律。 当铁—铬合金固溶体中铬含量达到1/8时（即12.5%），原子n/8定律发生第一次突变（电极电位由-0.44升至+0.2伏），这时，就能抵抗大气，水蒸气，稀硝酸的腐蚀。如0Cr13～4Cr13钢。 2. 铬吸收铁的电子使之钝化 钝化是由于阳极反应被阻止，引起金属及合金的耐腐蚀性能提高的现象。构成金属与合金钝化的理论主要有：薄膜论、吸附论、电子排列论。 其主要理论就是薄膜论：自加入一定的铬以后，表面形成一种富铬氧化膜，隔绝了介质腐蚀的作用。阻碍了金属的离子化，使金属耐腐蚀性能提高。这一理论是基于元素的核电子理论……。比如，在铁—铬合金中，一个个原子可使五个铁原子钝化（1/6……16.7%）形成分子。 例：铁—铬合金在65%沸腾硝酸中的腐蚀率与含铬量的关系：（基本符合n/8定律） 铬（%） 4.5 8 10 12 16 18 20 24 30 腐蚀率（mm/Y ） 3930 44 10.67 3.96 1.07 0.66 0.46 0.30 0.20 对含铬的钢种来说，并非所有含铬钢都可做不锈钢使用，不锈钢含铬量的最低含量为12.5%的原子，换算为重量则为： %7.118.5552 5.12%5.12=?=?铁原子量铬原子量 ………………即含铬不锈钢的临界含量

HRPS系列激光粉末烧结项目建议书1

HRPS系列激光粉末烧结项目建议书1

公司简介 武汉中国光谷的武汉滨湖机电技术产业有限公司是由华中科技大学（原华中理工大学）和深圳创新投资公司共同组建的高科技有限责任公司，为武汉市人民政府批准的高新技术企业。公司以华中科技大学快速制造中心为技术依托单位，采用两头在内、中间在外的运作模式，生产快速成形系统，提供快速成形/快速制模成套技术，并进行技术服务和咨询，是集科、工、贸于一体的企业，其地址在 华中 科技大学校园内的快速成型楼。 华中科技大学快速制造中心于1991年开始快速成形技术的研究，是我国最早开展该项技术研究的单位之一，先后得到国家科技部、国家教育部、国家自然科学 基金委员会、湖北省科技厅和武汉市科技局的大力支持。 1994年开发成功薄材叠层快速成形系统样机HRP-I，于1995年9月参加北京国际机床展览会，这是我国第一台参加展览的快速成形设备，受到观众的关注，展览会还以机床界元老谈展品之高、新、尖报导了这台设备，得到业内人士的好评。 华中科技大学为加速高新技术转化为生产力，1996年，由华中科技大学、武汉市科委和深圳创新投资集团共同组建了武汉滨湖机电技术产业有限公司，并被武汉市政府批准为高新技术企业。 2000年7月，本公司的HRP-IIIA快速成型系统通过了湖北省科学技术厅组织的“薄材叠层快速成形技及系统”鉴定，鉴定委员会由工程院院士、863专家组负责人、国内知名专家教授及高级工程技术人员组成，鉴定委员会认为HRP-IIIA快速成形系统的主要技术性能指标达到90年代末期国际领先水平。 1998年底以来，公司还研制成功基于粉末烧结方法的HRPS系列速成形以粉末等为原料，可直接制成铸型、型芯或零件。2001年4月，本公司的HRPS-IIIA 快速成形统通过了湖北省科学技术厅组织的“选择性激光烧接快速成型技术及系统”鉴定，鉴定委员会认为HRPS-III快速成形统制件精度达到国际同类产品水平，综合性能指标达到国际先进水平。 目前公司可向社会提供HRP(基于薄材成形、HRPS(基于粉末烧结)、HRPL(基于光固化)、HZK(真空注型)和HRE(三维反求)系列多种型号的快速制造系统。

金属粉末注射成型技术

编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 金属粉末注射成型技术 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号：KG-AO-3132-56 金属粉末注射成型技术 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 金属粉末注射成型技术(Metal Powder Injection Molding，简称MIM)是将现代塑料喷射成形技术引入粉末冶金领域而形成的一门新型粉末冶金近净形成形技术。其基本工艺过程是：首先将固体粉末与有机粘结剂均匀混练，经制粒后在加热塑化状态下(~150℃)用喷射成形机注入模腔内固化成形，然后用化学或热分解的方法将成形坯中的粘结剂脱除，最后经烧结致密化得到最终产品。与传统工艺相比，具有精度高、组织均匀、性能优异，生产成本低等特点，其产品广泛应用于电子信息工程、生物医疗器械、办公设备、汽车、机械、五金、体育器械、钟表业、兵器及航空航天等工业领域。因此，国际上普遍认为该技术的发展将会导致零部件成形与加工技术的一场革命，被誉为“当今最热门的零部件成形技术”和“21

不锈钢的性能与特性.

不锈钢的性能与特性 一、不锈钢的组织性能 目前已知的化学元素有100多种，在工业中常用的钢铁材料中可以遇到的化学元素约二十多种。对于人们在与腐蚀现象作长期斗争的实践而形成的不锈钢这一特殊钢系列来说，最常用的元素有十几种，除了组成钢的基本元素铁以外，对不锈钢的性能与组织影响最大的元素是：碳、铬、镍、锰、硅、钼、钛、铌、钛、锰、氮、铜、钴等。这些元素中除碳、硅、氮以外，都是化学元素周期表中位于过渡族的元素。 实际上工业上应用的不锈钢都是同时存在几种以至十几种元素的，当几种元素共存于不锈钢这一个统一体中时，它们的影响要比单独存在时复杂得多，因为在这种情况下不仅要考虑各元素自身的作用，而且要注意它们互相之间的影响，因此不锈钢的组织决定于各种元素影响的总和。 合金元素的作用—— 不锈钢含有基本金属（Base）铁和主要元素Cr、Ni，通过添加Cr、Ni以外的元素制造具有各种特性的不锈钢。 二、不锈钢的特性 1．一般特性

◆表面美观以及使用可能性多样化 ◆耐腐蚀性能好，比普通钢长久耐用 ◆耐腐蚀性好 ◆强度高，因而薄板使用的可能性大 ◆耐高温氧化及强度高，因此能够抗火灾 ◆常温加工，即容易塑性加工 ◆因为不必表面处理，所以简便、维护简单 ◆清洁，光洁度高 ◆焊接性能好 2、品质特性 2-1不锈钢的品质特性

2-2不锈钢的品质特性要求 ※各产品由于用途的不同，其加工工艺和原料的品质要求也不同。 2-3 品质要求特性微细项目 (1) 材质： ①DDQ（deep drawing quality）材：是指用于深拉（冲）用途的材料，也就是大家所说的的软料，这种材料的主要特点是延伸率较高（≧53%），硬度较低（≦170%），内部晶粒等级在7.0~8.0之间，深冲性能极佳。目前许多生产保温瓶、锅类的企业，其产品的加工比一般都比较高，SUS304 DDQ用材主要就是用于这些要求较高加工比的产品，当然加工比超过2.0的产品一般都需经过几道次的拉伸才能完成。如果原料延伸方面达不到的话，在加工深拉制品时产品极易产生裂纹、拉穿的现象，影响成品合格率，当然也就加大了厂家的成本；

CfakepathHP-P2055d_CE505A硒鼓加粉图解

在HP 2055 CE505A硒鼓加粉方法图解之前先了解下，首先在2008年11月推出，这HP 2055系列的激光打印机是根据30-35ppm，1200dpiCanon引擎的蓝本，2030系列内置16MB存储器而2050系列内置64Mb存储器。这系列有两种不同的硒鼓可用，CE505A额定2300页，而CE505X 额定6500页。而HP 2055系列只适合CE505A硒鼓。图一和图二显示两个硒鼓的不同尺寸。 HP 2055硒鼓的设计类似1160/1320硒鼓，但不能互换。它的滚筒传动齿轮是全新的设备。它现行的传动齿轮是浮动型，使用一粒球和插槽的配置。参看图三。这个硒鼓不使用任何螺丝钉结合。所有的弹簧盒盖和套筒是以塑料熔接。它比1320较难拆开，但还不是太差。

这些墨匣的钉子非常类似HP-11 60/1320墨匣。拆除HP 2055 CE505A硒鼓加粉方法而不损坏墨匣的最好方法是割两个小洞。除了它们的位置，基本上它的使用程序和1160/1320一样。 一）撬起两端移开滚筒盖。留意弹簧的位置，以方便稍候装回。参看图四和五。 二）如图六，七（未切割）及八和九（切割）所示，在墨匣两边钻一个浅孔。

三）用珠宝商螺丝起子把钉锁推出。把螺丝起子推入这个位置的洞，钉锁会被推出。移开钉锁。参看图十。 四）分开两边。参看图十一。 五）使用平头螺丝起子，如图所示把墨匣壁内的滚筒轴钉按出来。把在小交接线处的螺丝起子压着。

小心不让塑料壁弯曲或损坏，这塑料是薄的而且容易损坏。从外面以平面切削线切割器移开轴钉。参看图十二，十三及十四。滚筒轴壳的另一边是焊接的。焊缝可以弄破或钻开，但这轴壳可能被撬起后会歪曲，或被钻开后将难以校直。参看图十五。 六）移开滚筒。参看图十六。注意看看新的传动齿轮。这是一个全新的系统。新滚筒和齿轮正在开发中。 七）移开PCR并用你的标准PCR清洁剂清理。参看图十七。 八）除去两颗螺丝钉和擦板。参看图十八。

HP激光打印机加粉图解

激打工作原理 激光打印机的工作原理是首先把电脑传来的打印信号转化为脉冲信号传送到激光器，此时充电棍已经完成对鼓芯表面均匀充电，激光器射出激光抵消鼓芯上图像部位的电荷，这样在鼓芯上形成我们看不见的静电图像，把磁辊上的碳粉通过静电原理吸附到鼓芯上，此时我们就能够用肉眼在鼓芯上观察到图像，再通过转印辊进行转印，由于转印辊上所带的电压高于鼓芯上的电压，使鼓芯上的碳粉被拉到纸张上，此时纸上已经形成了我们要打印的图文，但是碳粉是浮在纸面上的，用手就能轻轻抹去，所以要通过定影，也就是加温加压以后才能使碳粉熔化渗入纸张的纤维中，完成整个打印过程。 关键部件小知识 感光鼓：是由铝制的，表面覆盖多层无毒的有机光异体，又称OPC鼓。感光鼓最忌高温高湿和近火、多光环境，同时在清洁鼓时不良的触摸、划痕都会造成鼓面涂层的永久性伤害。目前打印机硒鼓的寿命一般为5000张，A3的机型一般为10000张左右。 磁辊：是一个永久磁芯的金属套筒，固定在粉仓中，旋转时将碳粉吸附其上，并通过电场和磁场作用将碳粉吸附到感光鼓潜像之上。 磁辊刮板（也称小刮板）：由金属架和聚氨酯刮片组成，它均匀地控制磁辊表面的碳粉量，并使碳粉摩擦带电。 清洁刮板：当感光鼓完成一次打印后，鼓表面的碳粉图像并不会100%地转印到纸上，因此，要用橡胶制的清洁刮板将上一幅图案遗留下来的残余碳粉刮去，存入废粉仓中。如果清洁刮板老化，无法除净残余碳粉，就会使之附着到下面的页面上，出现不规则的黑色斑点和线条。 充电辊：充电辊本身被施加交流和直流两种电压，因此它具有双重功能，

即给感光鼓表面充电，也能清除一次成像后的残余电位。充电辊破损或不洁以及运作过程中电压的消耗所引起的感光鼓充、放电不足，都会造成底灰或对打印质量产生影响。 碳粉的选择要素 碳粉的综合品质主要考虑以下五个因素：黑度、底灰、废粉率、分辨率、定着度。这些因素相互关联，又相互影响，下面就影响这些因素的原因作相关阐述。 黑度 黑度值的计算是黑度值测试器先发射一定数量强光束，射到待测图形，再反射回到黑度值测试器，计算它被吸收的光束，再通过固定的计算程式得出的值。 我们一般都有这样一个习惯，认为打印字样越黑的碳粉越好。但有时碳粉的其它因素也可能造成这个错觉，比如碳粉的定着度较差，仅仅只是吸附在纸的表面而未充分渗透到纸纤维里，这时纸张表面的碳粉颗粒大部分堆积在纸张表面，对光线的吸收率是非常高的，给人感觉非常黑，但事实上，这种碳粉的熔点偏高，打印的字样并不牢固，并不是一种好碳粉。 底灰 底灰值是用黑度测试器测试打印样张中没有字样的空白处的黑度值。它与打印纸的白的程度也有关系，即同一种碳粉在不同的打印纸上的底灰值也不一定一样。在一般情况下，OEM碳粉的底灰值约为0.05~0.06，大于0.06时，目测的结果就会感觉打印样张有点脏。影响底灰值的原因主要和碳粉的导电特性（简称电性）及碳粉的颗粒大小有关。导电性越强、颗粒越细越容易产生底灰。每种型号的打印机要求碳粉的电性性能一般是不一样的，这也是我们强调专粉

佳能bp2900 HP1010 HP1012 激光打印机硒鼓加粉图解

HP1010 HP1012 HP1015M1005 HP1020 HP1022 HP3015MP 激光打印机硒鼓加粉图解，硒鼓的拆解过程：1、首先从机器上取下待加粉的硒鼓；准备加粉工具和对应型号碳粉2、拆下螺丝 HP1010 HP1012 HP1015 M1005 HP1020 HP1022 HP3015MP 激光打印机硒鼓加粉图解，硒鼓的拆解过程： 1、首先从机器上取下待加粉的硒鼓；准备加粉工具和对应型号碳粉 2、拆下螺丝( 鼓有两侧,其中一侧只有一个螺丝,另一侧有三个螺丝,拆下有三个螺丝的那一侧的如下图所示的两个螺丝)，打开封装盖

3、卸下平衡弹簧(取下右端固定鼓芯(左图绿色) 的弹簧) 4、取下鼓芯(如图,把鼓芯左端抬起来(可以把其外端轻轻向外掰一些),再向外拉,把鼓芯取出)

5,取下清洁辊(鼓芯取出后,就可看到鼓芯下面的清洁辊,用螺丝刀把其翘出来) 6,取出小铁销(鼓左右两端均有一个小铁销,从鼓两侧的外面就可看到,确定位置后,用一螺丝刀在鼓里面顶着,拿钳子敲击螺丝刀,把销子顶出点)

7、拔出铁销(在鼓外侧, 用尖嘴钳拔除第六步顶出的销子) , 另一侧的销子同样方式拔出. 8、拆开鼓体(两个销子都拔出后,轻轻掰动两面鼓体,鼓体就可分成两半) 以下几步是清理粉仓,加粉的过程:

9,拧下螺丝 10, 打开封盖(拧下第九步的螺丝后, 就可把封盖打开) , 这时可以看到一个圆形的瓶盖【注意:后边13 步加粉时就是打开这个瓶盖,放上漏斗,把粉从漏斗处加进去】

11,抽出磁辊,清空粉仓(继第十步打开封盖后,把磁辊抽出,把剩余的粉倒出,再打开圆形的瓶盖,用电脑专用的吹风机清理一下粉仓,磁辊. 12,装上磁辊(清理完剩余的粉后, 把磁辊装上.)

金属粉末注射成型技术.

金属粉末注射成型(Metal Powder Injection Molding,简称MIM技术是将现代塑料注射成型技术引入粉末冶金领域而形成的一门新型粉末冶金近净成形技术。其基本工艺过程是:首先将固体粉末与有机粘结剂均匀混练,经制粒后在加热塑化状态下(~150℃用注射成型机注入模腔内固化成型,然后用化学或热分解的方法将成型坯中的粘结剂脱除,最后经烧结致密化得到最终产品。与传统工艺相比,MIM具有精度高、组织均匀、性能优异、生产成本低等特点,其产品广泛应用于电子信息工程、生物医疗器械、办公设备、汽车、机械、五金、体育器械、钟表业、兵器及航空航天等工业领域。国际上普遍认为该技术的发展将会导致零部件成形与加工技术的一场革命,被誉为“当今最热门的零部件成形技术”和“21世纪的成形技术”。 MIM技术由美国加州Parmatech公司于1973年发明,八十年代初欧洲许多国家以及日本也都投入极大精力开始研究该技术,并使其得到迅速推广,特别是在八十年代中期该技术实现产业化以来,更获得了突飞猛进的发展,产量每年都以惊人速度递增。到目前为止,美国、西欧、日本等十多个国家和地区有一百多家公司从事该工艺技术的产品开发、研制与销售工作。日本在竞争上十分积极,并且表现突出,许多大型株式会社均参与MIM工艺的推广应用,这些公司包括太平洋金属、三菱制钢、川崎制铁、神户制钢、住友矿山、精工-爱普生、大同特殊钢等。目前日本有四十多家专业从事MIM产业的公司,其MIM产品的销售总值早已超过欧洲并直追美国。MIM技术已成为新型制造业中最为活跃的前沿技术领域,是世界冶金行业的开拓性技术,代表着粉末冶金技术发展的主方向。 金属粉末注射成型技术是塑料成型工艺学、高分子化学、粉末冶金工艺学和金属材料学等多学科渗透与交叉的产物,利用模具可注射成型坯件并通过烧结快速制造高密度、高精度、三维复杂形状的结构零件,能够快速、准确地将设计思想物化为具有一定结构、功能特性的制品,并可直接批量生产出零件,是制造技术行业一次新的变革。该工艺技术不仅具有常规粉末冶金工艺工序少、无切削或少切削、经济效益高等优点,而且克服了传统粉末冶金工艺制品材质不均匀、机械性能低、薄壁成型困难、结构复杂等缺点,特别适合于大批量生产小型、复杂以及具有特殊要求的金属零件。

不锈钢的性能与组织

不锈钢的性能与组织文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

不锈钢的性能与组织 目前已知的化学元素有100多种，在工业中常用的钢铁材料中可以遇到的化学元素约二十多种。对于人们在与腐蚀现象作长期斗争的实践而形成的不锈钢这一特殊钢系列来说，最常用的元素有十几种，除了组成钢的基本元素铁以外，对不锈钢的性能与组织影响最大的元素是：碳、铬、镍、锰、硅、钼、钛、铌、钛、锰、氮、铜、钴等。这些元素中除碳、硅、氮以外，都是化学元素周期表中位于过渡族的元素。 实际上工业上应用的不锈钢都是同时存在几种以至十几种元素的，当几种元素共存于不锈钢这一个统一体中时，它们的影响要比单独存在时复杂得多，因为在这种情况下不仅要考虑各元素自身的作用，而且要注意它们互相之间的影响，因此不锈钢的组织决定于各种元素影响的总和。 1．各种元素对不锈钢的性能和组织的影响和作用 1-1.铬在不锈钢中的决定作用 决定不锈钢性属的元素只有一种，这就是铬，每种不锈钢都含有一定数量的铬。迄今为止，还没有不含铬的不锈钢。铬之所以成为决定不锈钢性能的主要元素，根本的原因是向钢中添加铬作为合金元素以后，促使其内部的矛盾运动向有利于抵抗腐蚀破坏的方面发展。这种变化可以从以下方面得到说明： ①铬使铁基固溶体的电极电位提高 ②铬吸收铁的电子使铁钝化 钝化是由于阳极反应被阻止而引起金属与合金耐腐蚀性能被提高的现象。构成金属与合金钝化的理论很多，主要有薄膜论、吸附论及电子排列论。

1-2. 碳在不锈钢中的两重性 碳是工业用钢的主要元素之一，钢的性能与组织在很大程度上决定于碳在钢中的含量及其分布的形式，在不锈钢中碳的影响尤为显着。碳在不锈钢中对组织的影响主要表现在两方面，一方面碳是稳定奥氏体的元素，并且作用的程度很大（约为镍的30倍），另一方面由于碳和铬的亲和力很大，与铬形成—系列复杂的碳化物。所以，从强度与耐腐烛性能两方面来看，碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。 认识了这一影响的规律，我们就可以从不同的使用要求出发，选择不同含碳量的不锈钢。 例如工业中应用最广泛的，也是最起码的不锈钢——0Crl3～4Cr13这五个钢号的标准含铬量规定为12～14％，就是把碳要与铬形成碳化铬的因素考虑进去以后才决定的，目的即在于使碳与铬结合成碳化铬以后，固溶体中的含铬量不致低于％这一最低限度的含铬量。 就这五个钢号来说由于含碳量不同，强度与耐腐蚀性能也是有区别的， 0Cr13～2Crl3钢的耐腐蚀性较好但强度低于3Crl3和4Cr13钢，多用于制造结构零件，后两个钢号由于含碳较高而可获得高的强度多用于制造弹簧、刀具等要求高强度及耐磨的零件。又如为了克服18－8铬镍不锈钢的晶间腐蚀，可以将钢的含碳量降至％以下，或者加入比铬和碳亲和力更大的元素（钛或铌），使之不形成碳化铬，再如当高硬度与耐磨性成为主要要求时，我们可以在增加钢的含碳量的同时适当地提高含铬量，做到既满足硬度与耐磨性的要求，又兼顾—定的耐腐蚀功能，工业上用作轴承、量具与刃具有不锈钢9Cr18和9Cr17MoVCo钢，含碳

金属成型新工艺：MIM(金属粉末注射成型)工艺详细介绍

金属成型新工艺：MIM（金属粉末注射成型）工艺详细介绍 小编备注：结合国内目前MIM现状补充了一些资料。转载请注明文章来源：金属注射成型网https://www.wendangku.net/doc/2f11207834.html, 1 MIM是一种近净成形金属加工成型工艺 MIM (Metal injection Molding )是金属注射成形的简称。是将金属粉末与其粘结剂的增塑混合料注射于模型中的成形方法。它是先将所选金属粉末与粘结剂进行混炼，然后将混合料进行制粒再注射成形所需要的形状胚料，然后通过高温烧结，得到具有强度的金属零件。 2 MIM工艺流程步骤 MIM流程结合了注塑成型设计的灵活性和精密金属的高强度和整体性，来实现极度复杂几何部件的低成本解决方案。MIM流程分为四个独特加工步骤（混合、成型、脱脂和烧结）来实现零部件的生产，针对产品特性决定是否需要进一步的机械加工或进行表面处理. 混合

精细金属粉末和热塑性塑料、石蜡粘结剂按照精确比例进行混合。混合过程在一个专门的混合设备中进行，加热到一定的温度使粘结剂熔化。大部分情况使用机械进行混合，直到金属粉末颗粒均匀地涂上粘结剂冷却后，形成颗粒状（称为原料），这些颗粒能够被注入模腔。 CNPIM备注：混炼是MIM工艺中非常重要的一道工序。目前混炼有几种体系，不同的添加剂，后面对应需要不同的脱脂方法将添加剂去除。最常用的蜡基和塑基，分别对应热脱脂和催化脱脂。 成型 注射成型的设备和技术与注塑成型是相似的。颗粒状的原料被送入机器加热并在高压下注入模腔。这个环节形成（green part）冷却后脱模，只有在大约200°c的条件下使粘结剂熔化（与金属粉末充分融合），上述整个过程才能进行，模具可以设计为多腔以提高生产率。模腔尺寸设计要考虑金属部件烧结过程中产生的收缩。每种材料的收缩变化是精确的、已知的。 脱脂

粉末注射成型技术的特点

粉末注射成型技术的特点 MIM作为一种制造高质量精密零件的近净成形技术，具有常规和机加工方法比拟的优势。MIM能制造许多具有复杂形状特征的零件：如各种外部切槽，外螺纹，锥形外表面，交叉通孔、盲孔，四台与键销，加强筋板，表面滚花等等，具有以上特征的零件都是无法用常规粉末冶金方法得到的。由于通过MIM制造的零件几乎不需要再进行机加工，所以减少了材料的消耗，因此在所要求生产的复杂形状零件数量高于一定值时，MIM就会比机加工方法更为经济。 MIM和精密铸造成形能力的比较 粉末注射成型的优点： 能像生产塑料制品一样，一次成形生产形状复杂的金属、陶瓷等零件部件产品成本低、光洁度好、精度高（±0.3％～±0.1％），一般无需后续加工产品强度，硬度，延伸率等力学性能高，耐磨性好，耐疲劳，组织均匀原材料利用率高，生产自动化程度高，工序简单，可连续大批量生产无污染，生产过程为清洁工艺生产 粉末注射成型 粉末注射成型材料应用 较新MIM材料体系应用

常用MIM产品应用 几种粉末注射成型材料的基本性能 粉末注射形成技术与其他成形工艺技术比较 粉末注射成型工艺与传统批量工业与自动化零件加工、冲压、锻造、精密铸造、粉末冶金相比，具有极其明显的优势。

零件薄壁能力高中中低高 零件复杂程度高低中高低 零件设计宽容度高中中中低 批量生产能力高高中中－高高 适应材质范围高高中－高高中 供货能力高高中低高 粉末注射成型工艺流程图 适用材料及性能 材料 密度硬度拉伸强度伸长率 g/cm 3 洛氏MPa % 铁基合金 MIM-2200（烧结态） 7.65 45HRB 290 40 MIM-2200（烧结态）50HRC 380 20 MIM-2700（烧结态） 7.65 69HRB 440 26 MIM-2700（碳氮共渗）55HRC 830 9 MIM-4650（烧结态）7.55 90HRB 700 11 MIM-4650（热处理态）7.55 48HRC 1655 2 MIM-8620（烧结态）7.5 85HRB 445 20 MIM-8620（热处理态）7.5 35HRC 800-1300 5-9 不锈钢 MIM - 316L （烧结态）7.8 67HRB 520 50 MIM-304L（烧结态）7.75 60HRB 500 70

金属粉末选区激光烧结技术

金属粉末选区激光烧结技术 摘要:激光快速成型技术是集计算机辅助设计、激光熔覆、快速成型于一体的先进制造技术,是传统加工成形方法的重要补充。介绍了金属粉末激光快速成型技术的研究现状和发展前景。 关键词:金属粉末, 选择性激光烧结, 快速成型技术 金属粉末选区激光烧结技术(Selective laser sintering以下简称SLS)是一种快速成型技术(Rapid Prototyping Technology-RPT)属于先进制造技术范畴，机械工程学科非传统加工工艺(或称为特种加工)。是近年来迅速发展起来的一门高新技术，是光学、电子、材料、计算机等多学科的集成。SLS 技术最初是由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的Carl Deckard于1989 年研制成功。可以自动迅速地从三维CAD模型直接制得形状复杂的金属零件或模型,其制造方法主要包括选择性激光烧结(SLS) 和激光熔覆制造两种技术。 1、选择性激光烧结(SLS) 技术 (1)SLS原理 选择性激光烧结是采用激光有选择地分层烧结固体粉末，并使烧结成形的固化层层层叠加，生成所需形状的零件。首先由CAD产生零件模型，并用分层切片软件对其进行处理，获得各截面形状的信息参数，作为激光束进行二维扫描的轨迹；由激光发出的光束在计算机的控制下，根据几何形体各层截面的坐标数据有选择地对材料粉末层进行扫描，在激光辐照的位置上粉末烧结在一起，一层烧结完成后，再铺粉进行下一层扫描烧结，新的一层和前一层自然地烧结在一起，最终生成三维形状的零件。 (2)SLS的特点 ①SLS 过程与零件复杂程度无关，具有高度的柔性,在计算机的控制下可方便迅速地制作出传统加工方法难以实现的复杂形状的零件，是真正的自由制造。 ②产品的单价几乎与批量无关，特别适合于单件、小批量零件的生产。 ③生产周期短，从CAD 设计到零件的加工完成只需几小时到几十小时，整个生产过程数字化，可随时修正、随时制造。这一特点使其特别适合于新产品的开发。 ④与传统工艺方法相结合，可实现快速铸造、快速模具制造等功能，为传统制造方法注入了新的活力。 ⑤材料范围宽，任何受热粘结的粉末材料都有用作SLS原材料的可能性。 2、激光涂覆(熔覆)制造技术 (1)激光涂覆制造技术的原理 激光涂覆制造技术也称近形技术(LENS),是在激光熔覆技术和快速原型技术的基础上发展起来的一种新技术。首先由CAD 产生零件模型,用分层切片软件进行处理,获得各截面形状的信息参数,作为工作台进行移动的轨迹参数。工作台在计算机的控制下根据几何形体各层截面的坐标数据进行移动的同时,用激光涂覆的方法将材料进行逐层堆积,最终形成具有一定外形的三维实体零件。 (2)激光涂覆制造技术的特点

不锈钢的力学性能

不锈钢的力学性能 材料的力学性能是指材料在不同环境（温度、介质、湿度）下，承受各种外加载荷（拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等）时所表现出的力学特征。 一、强度（抗拉强度、屈服强度） 不锈钢的强度由各种因素来确定，但最重要的和最基本的因素是其中添加的不同化学元素，主要是金属元素。不同类型的不锈钢由于其化学成分的差异，就有不同的强度特性。 （1）马氏体型不锈钢 马氏体型不锈钢与普通合金钢一样具有通过淬火实现硬化的特性，因此可通过选择牌号及热处理条件来得到较大范围的不同的力学性能。 马氏体型不锈钢从大的方面来区分，属于铁—铬—碳系不锈钢.进而可分为马氏体铬系不锈钢和马氏体铬镍系不锈钢。在马氏体铬系不锈钢中添加铬、碳和钼等元素时强度的变化趋势和在马氏体铬镍系不锈钢中添加镍的强度特性如下所述。 马氏体铬系不锈钢在淬火—回火条件下，增加铬的含量可使铁素体含量增加，因而会降低硬度和抗拉强度。低碳马氏体铬不锈钢在退火条件下，当铬含量增加时硬度有所提高，而延伸率略有下降。在铬含量一定的条件下，碳含量的增加使钢在淬火后的硬度也随之增加，而塑性降低。添加钼的主要目的是提高钢的强度、硬度及二次硬化效果。在进行低温淬火后，钼的添加效果十分明显。含量通常少于1%。 在马氏体铬镍系不锈钢中，含一定量的镍可降低钢中的δ铁素体含量，使钢得到最大硬度值。 马氏体型不锈钢的化学成分特征是，在0.1%----1.0%C，12%---27%Cr的不同成分组合基础上添加钼、钨、钒和铌等元素。由于组织结构为体心立方结构，因而在高温下强度急剧下降。而在600℃以下，高温强度在各类不锈钢中最高，蠕变强度也最高。 （2）铁素体型不锈钢 据研究结果，当铬含量小于25%时铁素体组织会抑制马氏体组织的形成，因而随铬含量的增加其强度下降；高于25%时由于合金的固溶强化作用，强度略有